بررسی حذف فلوراید از محلول های آبی توسط کیتوزان استخراج شده از پوسته میگوی بومی خلیج فارس

نوع مقاله: Research Paper

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.

2 دانشگاه علوم پزشکی تهران-دانشکده بهداشت-گروه مهندسی بهداشت محیط

چکیده

زمینه و هدف: در میان عناصر، فلوراید به دلیل غلظت بالا در سطح زمین و بیماری زا بودن، برای انسان اهمیت بالایی دارد. فلوراید در غلظت های بالا برای انسان خطرنا ک می باشد و سازمان جهانی بهداشت غلظت مجاز آن را 1.5 میلی گرم بر لیتر اعلام کرده است. هدف از این تحقیق جدا سازی کیتوزان از پوسته میگوی بومی خلیج فارس و ارزیابی عملکرد آن در حذف فلوراید در محلول های آبی است.
مواد و رو شها: کیتوزان از پوسته میگوی بومی خلیج فارس طی سه مرحله جداسازی مواد پروتینی، جداسازی مواد معدنی و دی استیلاسیون استخراج شد و تاثیر pH ، زمان تماس و غلظت جاذب در عملکرد حذف فلوراید به وسیله دستگاه اسپکترو فتومتر DR5000 در سیستم ناپیوسته محاسبه گردید. سپس در شرایط بهینه ایزوترم و سینتیک جذب بررسی گردیدند.
یافته ها: نتایج آزمون ناپیوسته نشان داد با 100 میلی لیتر محلول 4 میلی گرم در لیتر فلوراید، بهترین حذف فلوراید در 7=pH ، زمان تماس 60 دقیقه و غلظت جاذب 2 گرم بر لیتر بوده است. نتایج آزمایش از سینتیک جذب درجه دوم تبعیت میکند. حداکثر ظرفیت جذب 157 / 0 میلی گرم بر گرم حذف فلوراید با کیتوزان بوده است.
نتیجه گیری : می توان از کیتوزان استخراج شده از پوسته میگو به عنوان جاذب موثر در حذف فلوراید از آب های آلوده استفاده نموده و مقدار فلوراید در آب آشامیدنی را به پایین تر از مقدار مجاز فلوراید رسانید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the removal of fluoride from aqueous solution by using chitosan isolated from shrimp shells native Persian Gulf

نویسندگان [English]

  • Saeed Akbari 1
  • Mohammad Hadi Dehghani 2
  • Mehdi Salari 1
1 MSc,Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and objective: Due to its high concentration on the surface and its pathogenic function, fluoride is noticeable. Fluoride at high concentrations can be dangerous. The World Health Organization's allowable concentration is 1.5milligrams per liter. The aim of this study was to take chitosan from shrimp shells and evaluate its performance in the removal of fluoride in aqueous solutions. The purpose of this study was to isolate chitosan from shrimp shells native Persian Gulf and evaluate its performance in the removal of fluoride in aqueous solutions.

Materials & Methods: Chitosan from shells native Persian Gulf shrimps in three stages, protein , minerals and de-acetylation separation. The isotherms and adsorption kinetics were evaluated in optimal conditions.

Results: The results showed with 100 ml of 4 Results: milligrams per liter of fluoride, the fluoride removal at pH = 7, 60 minutes contact time and adsorbent concentration of 2 grams per liter respectively. The result of the absorption curve obeys a second-order. Freundlich adsorption isotherm data were more consistent. Maximum capacities of 0.157 milligrams per gram was with the removal of fluoride with chitosan.

Conclusion:The extracted chitosan can be an effective adsorbent for the removal of fluoride from contaminated water so that the amount of fluoride in drinking water is reduced to below the allowable level of fluoride.


کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluoride
  • Chitosan
  • Shrimp shells
  • Persian Gulf
  1. Fawell, K. B. J., Chilton, J., Dahi, E., Fewtrell L., Magara, Y., "Fluoride in Drinking Water", 1st Edition, IWA Publishing, London, 2006.
  2. Meenakshi, R.C.M. (2006). “Fluoride in drinking water and its removal.” J. of Hazardous Materials, 137,456-463.
  3. Lhassani, A., Rumeau, M., Benjelloun, D., and Pontie, M. (2001). “Selective demineralization of water by nanofiltration application to the defluorination of brackish water.” J. of Water Research, 35(13), 3260-3264.
  4. Pontié, M., Diawara, C., Lhassani, A., Dach, H., Rumeau, M., Buisson, H., and Schrotter, J.C. (2006). “Chapter 2 water defluoridation processes: A review. application: Nanofiltration (NF) for future large-scale pilot plants.” J. of Advances in Fluorine Science, 2, 49-80.
  5. Mohapatra, M., Anand, S., Mishra, B.K., Giles, D.E., and Singh, P. (2009). “Review of fluoride removal from drinking water.” J. of Environmental Management, 91(1), 67-77.
  6. World Health Organization, "Guidelines for Drinking Water Quality", 4th Edition, WHO, Geneva, 2011.
  7. Mandinic, Z., Curcic, M., Antonijevic, B., Carevic, M., Mandic, J., Djukic-Cosic D., et al., "Fluoride in Drinking Water and Dental Fluorosis", Science of Total Environment, 2010, 408 (17), 3507-3512.
  8. United Nations International Children's Emergency Fund (UNICEF), "Fluoride in Water: an Overview", 2004, http://www.unicef.org/wes/fluoride.pdf, 16 May, 2012.
  9. Wang, A. G., Xiam, T., Chu, Q. L., Zhang, M., Liu, F., Chen, X. M., Yang, K. D., "Effects of Fluoride on Lipid Peroxidation, DNA Damage and Apoptosis in Human Embryohepatocytes", Biomedical and Environmental Sciences, 2004, 17 (2), 217-222.
  10. Li, Y.H., Wang, S., Zhang, X., Wei, J., Xu, C., Luan, Z., and Wu, D. (2003). “Adsorption of fluoride from water by aligned carbon nanotubes.” J. of Materials Research Bulletin, 38, 469-476.
  11. Cola, K. A., and Stuffer, K.R. (1987). Shelf life study of oil / water emulsion using various commercial hydro colloides. J. Food Sci. 52(1):166-172.
  12. Montgomery J. Water Treatment: Principles and Design. New York: John Wiley and Sons; 1992.
  13. Crittenden J, Trussell R, Hand D, Howe K,Tchobanoglous G. Water Treatment: Principles and Design. New York: JohnWiley and Sons; 2005.
  14. APHA. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st ed. Washington DC : American Public Health Association;2005.
  15. NigussieW, Zewge F, Chandravanshi BS. Removal of excess fluoride from water using waste residue from alum manufacturing process. Journal of Hazardous Materials. 2007;147:954.63.
  16. Mesdaghinia, A., Vaghefi, K.A., Montazeri, A., Mohebbi, M.R., and Saeedi, R. (2010). Monitoring of fluoride in groundwater resources of Iran.” J. of Bull Environ. Contam. Toxicol., 84, 432-437.
  17. WHO Guidelines for drinking-water quality